java八股文面试[Spring]——如何实现一个IOC容器

什么是IOC容器

        IOC不是一种技术，只是一种思想，一个重要的面向对象编程的法则，它能指导我们如何设计出松耦合，更优良的程序。传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象，从而导致类与类之间高耦合，难于测试；有了IOC容器后，把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器，由容器进行注入组合对象，所以对象与对象之间是松散耦合，这样也方便测试，利于功能复用，更重要的使程序的整个体系结构变得非常灵活。在运行期，在外部容器动态的将依赖对象注入组件，当外部容器启动后，外部容器就会初始化。创建并管理bean对象，以及销毁他，这种应用本身不负责依赖对象的创建和维护，依赖对象的创建和维护是由外部容器负责的称为控制反转。

IOC（控制反转）和 DI（依赖注入）

IOC（Inversion of Control，控制反转）。这是spring的核心，贯穿始终。所谓IOC，对于spring框架来说，就是由spring来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。

DI（依赖注入）。IOC的一个重点是在系统运行中，动态的向某个对象提供它所需要的其他对象。这一点是通过DI（Dependency Injection，依赖注入）来实现的
 

IOC容器的概念

        IOC容器就是具有依赖注入功能的容器，IOC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。应用程序无需直接在代码中new相关的对象，应用程序由IOC容器进行组装。在Spring中BeanFactory是IOC容器的实际代表者。

        Spring IOC容器如何知道哪些是它管理的对象呢？这就需要配置文件，Spring IOC容器通过读取配置文件中的配置元数据，通过元数据对应用中的各个对象进行实例化及装配。一般使用基于xml配置文件进行配置元数据，而且Spring与配置文件完全解耦的，可以使用其他任何可能的方式进行配置元数据，比如注解、基于java文件的、基于属性文件的配置都可以。
那Spring IOC容器管理的对象叫什么呢？

Bean的概念

        由IOC容器管理的那些组成你应用程序的对象我们就叫它Bean， Bean就是由Spring容器初始化、装配及管理的对象，除此之外，bean就与应用程序中的其他对象没有什么区别了。那IOC怎样确定如何实例化Bean、管理Bean之间的依赖关系以及管理Bean呢？这就需要配置元数据，在Spring中由BeanDefinition代表，后边会详细介绍，配置元数据指定如何实例化Bean、如何组装Bean等。概念知道的差不多了，让我们来做个简单的例子。

详解IOC容器

        在Spring IOC容器的代表就是org.springframework.beans包中的BeanFactory接口，BeanFactory接口提供了IOC容器最基本功能；而org.springframework.context包下的ApplicationContext接口扩展了BeanFactory，还提供了与Spring AOP集成、国际化处理、事件传播及提供不同层次的context实现 (如针对web应用的WebApplicationContext)。简单说， BeanFactory提供了IOC容器最基本功能，而 ApplicationContext 则增加了更多支持企业级功能支持。ApplicationContext完全继承BeanFactory，因而BeanFactory所具有的语义也适用于ApplicationContext。

ApplicationContext接口获取Bean方法简介

• Object getBean(String name) 根据名称返回一个Bean，客户端需要自己进行类型转换；
• T getBean(String name, Class<T> requiredType) 根据名称和指定的类型返回一个Bean，客户端无需自己进行类型转换，如果类型转换失败，容器抛出异常；
• T getBean(Class<T> requiredType) 根据指定的类型返回一个Bean，客户端无需自己进行类型转换，如果没有或有多于一个Bean存在容器将抛出异常；
• Map<String, T> getBeansOfType(Class<T> type) 根据指定的类型返回一个键值为名字和值为Bean对象的Map，如果没有Bean对象存在则返回空的Map。

IOC容器工作流程

让我们来看下IOC容器到底是如何工作。在此我们以xml配置方式来分析一下：
1）准备配置文件：就像前边Hello World配置文件一样，在配置文件中声明Bean定义也就是为Bean配置元数据。
2）由IOC容器进行解析元数据： IOC容器的Bean Reader读取并解析配置文件，根据定义生成BeanDefinition配置元数据对象，IOC容器根据BeanDefinition进行实例化、配置及组装Bean。
3）实例化IOC容器：由客户端实例化容器，获取需要的Bean。

整个过程是不是很简单，执行过程如下，其实IOC容器很容易使用，主要是如何进行Bean定义。下一章我们详细介绍定义Bean。

小结

除了测试程序的代码外，也就是程序入口，所有代码都没有出现Spring任何组件，而且所有我们写的代码没有实现框架拥有的接口，因而能非常容易的替换掉Spring，是不是非入侵。
客户端代码完全面向接口编程，无需知道实现类，可以通过修改配置文件来更换接口实现，客户端代码不需要任何修改。是不是低耦合。
如果在开发初期没有真正的实现，我们可以模拟一个实现来测试，不耦合代码，是不是很方便测试。
Bean之间几乎没有依赖关系，是不是很容易重用。

 

 知识来源：

【基础】如何实现一个IOC容器_哔哩哔哩_bilibili

什么是IOC容器_renxingzhadan的博客-CSDN博客